System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种纸芯片器件及其应用制造技术_技高网
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一种纸芯片器件及其应用制造技术

技术编号:39991967 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-09 02:22
本发明专利技术涉及即时检测技术领域,具体涉及一种纸芯片器件及其应用,该种纸芯片器件包括连接管和负压发生器,所述连接管的管腔内装载有纸芯片,所述连接管的一端连通有空心微针,另一端在检测时与负压发生器相连通,所述空心微针上设置有与连接管连通的孔道,在负压发生器的作用下,通过空心微针可以直接从皮下提取组织液,组织液从空心微针流入连接管,组织液与连接管中的纸芯片充分接触,进而利用纸芯片对组织液进行快速分析和即时检测,其检测结果在10分钟内即可获得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及即时检测,具体涉及一种纸芯片器件及其应用


技术介绍

1、即时检测器件(point-of-care testing devices,poct器件)能够满足现场检测、易于操作、快速监测健康状况、甚至是快速诊断疾病的需求,引起了广泛关注,并拥有巨大且仍在快速增长的全球市场。血液是目前poct最常见的生物体液样本,但有与侵入性采样有关的诸多缺点。例如,目前惯用的静脉采血法或指尖采血法均会对患者带来疼痛感、创口以及感染风险。此外,血液取样的操作通常需要经过培训的医疗专业人员。组织液含有血液中存在的大多数成分,包含无机盐、生理小分子、rnas、循环蛋白质、抗体、激素、外泌体、抗生素及饮食相关的一些代谢物(如酒精、咖啡因)等,这些均可以作为检测目标物。且组织液的采集可以相对简单、易于操作、无疼痛和无风险,因而成为新一代即时检测器件的良好生物样本。

2、微针(microneedle)具有空心或者实心的针状结构,其针头尖端尺寸小到几十微米。它最初用于药物和疫苗的透皮递送,最近被开发用于以微创方式无痛地提取皮下组织液。迄今,硅、金属和聚合物等各种材料已被用于制造微针。微针提取的组织液可以用于健康监测、检测及疾病诊断。然而,现有的基于微针提取组织液的检测方法耗时较长、操作不够便利、操作步骤较多,往往难以满足即时检测的要求。例如,水凝胶微针是当前使用最广泛的组织液提取方法。基于水凝胶微针提取组织液的检测方法,依赖于水凝胶的溶胀以及组织液在其中的扩散来提取组织液。然而,组织液在水凝胶中的扩散过程缓慢,往往需要数十分钟,且提取量低(通常小于10微升),导致无法实现快速检测(通常需要数十分钟显示结果)。另外,部分技术手段将检测体系置于水凝胶微针内部,如此虽然加快了检测速度,但是存在化学试剂泄露的生物安全风险。

3、因此,目前亟需提供一种能够操作简便、现场检测、检测快速、无生物安全风险的检测装置或者技术。


技术实现思路

1、因此,本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的无法进行快速、简便地现场检测组织液中成分以监测健康状况的缺陷,从而提供一种纸芯片器件及其应用。

2、为此,本专利技术提供了一种纸芯片器件,包括连接管和负压发生器,所述连接管的管腔内装载有纸芯片,所述连接管的一端连通有空心微针,另一端在检测时与负压发生器相连通,所述空心微针上设置有与连接管连通的孔道。

3、本专利技术提供的纸芯片器件,在负压发生器的作用下,通过空心微针可以直接从皮下提取组织液,组织液从空心微针流入连接管,组织液与连接管中的纸芯片充分接触,进而利用纸芯片对组织液进行快速分析和即时检测,其检测结果在10分钟内即可获得。

4、在某些优选的实施方式中,所述连接管与空心微针之间还设置有空腔台,所述空腔台内部形成空腔结构且所述空腔台的空腔与空心微针的孔道连通,所述空心微针的孔道通过所述空腔台与所述连接管相连通。

5、本专利技术提供的纸芯片器件,具有从空心微针孔道到空腔台空腔,再到连接管管腔,最后到负压发生器的连续通道。空腔台内部的空腔结构是由空心微针提取的组织液的汇聚场所,同时也是将组织液输往外部的缓存空间,该场所与外部的连接管连通。在使用时将空心微针刺入皮肤,组织液在毛细作用和负压驱动下,能够自动进入并储存在空心微针、空腔台、连接管和负压发生器内。使用该装置提取组织液时,按压空腔台使空心微针刺入皮肤,再将连接管与负压发生器连通,形成从“空心微针孔道-空腔台空腔-连接管管腔-负压发生器”的连续通道之后,不需要再有任何手动操作来进行采取组织液,只需等待组织液经空心微针自动进入空腔台、连接管和负压发生器中。

6、在某些优选的实施方式中,所述空腔台的一侧设置有与连接管连通的连接部,所述空腔台的空腔通过连接部与所述连接管相连通。连接部的设置便于将空腔台与连接管进行连接,使得空腔台与连接管可采用不同材质,例如,连接管可采用塑料弹性材料,而空腔台采用硬质材料,提高两者连接处的密封性。

7、在某些优选的实施方式中,所述空心微针上的孔道设置有多个。空心微针上的孔道设置于自空心微针表面,贯穿空腔台底面与空腔台的空腔连通,空心微针上的多个孔道可以在提高组织液的提取速度的同时,避免单个孔道堵塞造成组织液提取效率降低、甚至失败的情况发生。

8、本专利技术中,所述空腔台的截面为方形、或椭圆形、或圆形,或方形、椭圆形、圆形的组合形态。所述空腔台的顶面具有或平面、或凸起、或凹陷的结构形态。空腔台的顶面从侧面观察可以是平面、或凸起、或凹陷的结构。

9、在某些优选的实施方式中,所述空腔结构的高度为0.5-2.5mm。优选为1mm。

10、在某些优选的实施方式中,所述空腔台底面为平面结构。所述空腔台虽然为平面结构,但是当按压空腔台使微针刺入皮肤以及在组织液提取过程中,空腔台依然可以紧密贴合皮肤。

11、更优选地,所述空腔台底面具有柔性或者为可变形性结构。底面为柔性或者为可变形结构,当按压空腔台使微针刺入皮肤以及在组织液提取过程中,空腔台可以更紧密贴合皮肤。

12、在某些优选的实施方式中,所述空腔台底面为曲面结构,具有柔性或者为可变形性结构。当按压空腔台使微针刺入皮肤以及在组织液提取过程中,底面为曲面的空腔台依然可以紧密贴合皮肤。

13、本专利技术中,所述连接部的数量为若干个。空腔台侧面可以设置有若干个贯通的连接部,用于各自接通不同的连接管和负压发生器,使得一个空腔台装置可以配置若干套负压发生器,提升本专利技术基于微针的负压式快速提取储存组织液的装置组织液提取与储存能力。

14、更优选地,所述连接部的数量为1-4个。

15、在某些优选的实施方式中,所述连接部为圆筒状结构。所述连接管与连接部嵌套连接,连接管为软管,嵌套在连接部的外侧。

16、在某些优选的实施方式中,所述连接管为两端开口的贯通管,两端开口之间为中空的连接管管腔。

17、所述连接管的内径为1-10mm。

18、在某些优选的实施方式中,所述空腔内设置有连接空腔台顶部和底部的支撑体。

19、该支撑体的作用在于支撑空腔结构,避免制作过程中、储存过程中和使用过程中,空腔台结构变形引起空腔闭合,造成下方空心微针的开口被封堵,或汇聚到该空腔结构中的组织液被封堵,而影响组织液的提取。同时支撑体还可以减少空腔台中空腔的死体积,减少通过空心微针提取的组织液在空腔台空腔内的残留。

20、在某些优选的实施方式中,所述支撑体避开空心微针的开口进行设置。避开开口的主要目的在于可以避免支撑体堵塞空心微针的孔道,干扰皮下体液的提取,使组织液可以顺利地通往连接管。

21、优选地,所述支撑体的数量为2-4个。

22、优选地,所述支撑体相互平行设置或者围绕空腔中心设置。

23、更优选地,所述支撑体互不相连。更优选地,所述支撑体与空腔内的内壁互不相连。

24、优选地,所述支撑体上设置有通孔。支撑体上的通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纸芯片器件,其特征在于,包括连接管和负压发生器,所述连接管的管腔内装载有纸芯片,所述连接管的一端连通有空心微针,另一端在检测时与负压发生器相连通,所述空心微针上设置有与连接管连通的孔道。

2.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述连接管与空心微针之间还设置有空腔台,所述空腔台内部形成空腔结构且所述空腔台的空腔与空心微针的孔道连通,所述空心微针的孔道通过所述空腔台与所述连接管相连通。

3.根据权利要求2所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空腔台的一侧设置有与连接管连通的连接部,所述空腔台的空腔通过连接部与所述连接管相连通。

4.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空心微针上的孔道设置有多个;和/或,所述空心微针设置有多个,形成微针阵列。

5.根据权利要求2所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空腔内设置有连接空腔台顶部和底部的支撑体。

6.根据权利要求5所述的纸芯片器件,其特征在于,所述支撑体避开空心微针的开口进行设置;和/或,所述支撑体相互平行设置或者围绕空腔中心设置;和/或,所述支撑体的数量为2-4个;和/或,所述支撑体上设置有通孔;和/或,所述支撑体互不相连;和/或,所述支撑体与空腔内的内壁互不相连。

7.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述纸芯片装载于连接管管腔内且靠近空心微针的一侧;和/或,所述纸芯片全部位于连接管内或者一部分位于连接管一部分位于空腔内。

8.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述纸芯片预先修饰有能够对组织液成分进行检测、分析的化学传感系统,其响应信号包括显色或者发光。

9.权利要求1-8中任一所述的纸芯片器件在组织液中成分的定性或定量检测中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述应用包括如下步骤:将空心微针压入待测对象中,将装载有纸芯片的连接管远离空心微针的一端与负压发生器相连通,待测样品中的组织液与纸芯片接触反应后观察反应结果。

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【技术特征摘要】

1.一种纸芯片器件,其特征在于,包括连接管和负压发生器,所述连接管的管腔内装载有纸芯片,所述连接管的一端连通有空心微针,另一端在检测时与负压发生器相连通,所述空心微针上设置有与连接管连通的孔道。

2.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述连接管与空心微针之间还设置有空腔台,所述空腔台内部形成空腔结构且所述空腔台的空腔与空心微针的孔道连通,所述空心微针的孔道通过所述空腔台与所述连接管相连通。

3.根据权利要求2所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空腔台的一侧设置有与连接管连通的连接部,所述空腔台的空腔通过连接部与所述连接管相连通。

4.根据权利要求1所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空心微针上的孔道设置有多个;和/或,所述空心微针设置有多个,形成微针阵列。

5.根据权利要求2所述的纸芯片器件,其特征在于,所述空腔内设置有连接空腔台顶部和底部的支撑体。

6.根据权利要求5所述的纸芯片器件,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏磊谢媛婷
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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